土木工程实验指导书

土木工程实验指导书内容摘要：

回弹仪的 基本 原理 回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。 由于测量在混凝土表面进行，所以应属 于一种表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法。 xl 图 52 回弹仪基本原理简图 当重锤被拉到冲击前的起始状态时，若重锤的质量等于１，则这时重锤所具有的势能 e 为： 221 lEe s 混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形，其恢复力使重锤弹回，当重锤被弹回到x 位置时所具有的势能 ex 为： 221 xEe sx  所以重锤在弹击过程中，所消耗的能量 Δ e 为： ])(1[22 222 lxexElEe ss  令 R=x/l ，在回弹仪中， l 为 定值，所以 R 与 x 成正比，称为回弹值。 将 R代入上式得： EeEeR x //1  从上式中可知，回弹值 R 等于重锤冲击混凝土表面后剩余的势能与原有势能之比的平方根。 简而言之，回弹值 R 是重锤冲击过程中能量损失的反映。 弹击锤脱钩后的状态弹击锤脱钩前的状态75mm 图 53 弹击脱钩前后状态简图 能量主要损失在以下三个方面： ⑴混凝土受冲击后产生塑性变形所吸收的能量； ⑵混凝土受冲击后产生振动所消耗的能量； ⑶回弹仪各机构之间的摩擦所消耗的能量。 在具体的检测中，上述⑵⑶ 两项应尽可能使其固定于某一统一的条件，例如，试体应有足够的厚度，或对较薄的试体予以加固，以减少振动；回弹仪应进行统一的计量率定，使冲击能量与仪器内摩擦损耗尽量保持统一等。 因此，第一项是主要的。 根据以上分析可以认为，回弹值通过重锤在弹击混凝土的前后能量变化，既反映了混凝土的弹性性能，也反映了混凝土的塑性性能。 回弹仪的操作规程 正确操作回弹仪，可提高测试准确度。 在操作回弹仪全过程中，都应注意保持持仪器姿势的正确：一手握住回弹仪中前部位，另一手握压仪器尾部的尾盖。 操作基本要领是：用力推压均匀缓慢，扶正垂 直对准测面，不晃动。 回弹仪操作如下： （ 1） 在混凝土构件上选择测区，测区的面积一般为 200mm 200mm，根据构件的长度确定测区的数量，一般为 6~10 个测区；在每个测区内回弹 16 次，弹击点之间的距离不小于 30mm，每一个弹击点只容许回弹一次。 （ 2） 将弹击杆顶住混凝土的表面，轻压仪器，松开按钮，弹击杆徐徐伸出。 （ 3） 使仪器垂直对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后即回弹，带动指针向后移动并停留在某一位置上，即为回弹值。 （ 4） 继续顶住混凝土表面并在读取和记录回弹值后，逐渐对仪器减压，使弹击杆 自仪器内伸出，重复进行上述操作，即可测得被测构件或结构的回弹值。 （ 5） 操作中注意仪器的轴线应 始终垂直 于构件混凝土的表面。 （ 6）在 16 个回弹值中去掉 3 个最大值和 3 个最小值，取余下 10 个回弹值的平均值作为该测区的回弹值 ，即  101 10i im RR  (51) 式中， mR 为测试角度为  时的测区平均回弹值，计算至 ； iR 为第 i 个测点的 回弹值。 当回弹仪测试位置非水平时，考虑到不同测试角度的影响，回弹值应按下列公式修正：  RRR mm  (52) 式中， R 为测试角度为  的回弹修正值，按下表采用。 表 1 测试角度修正表 mR  向上  向下 +90176。 +60176。 +45176。 +30176。 30176。 45176。 60176。 90176。 20 + + + + 30 + + + + 40 + + + + 50 + + + + 当测试面为浇筑方向的顶面或底面时，测得的回弹值按下列式修正： smsm RRR  (53) 式中， sR 为混凝土浇筑顶面或底面测试时的回弹修正值，按下表采用；计算至； msR 为混凝土浇筑顶面或底面修正。 表 2 测试面修正表 msR sR msR sR 顶面 底面 顶面 底面 20 + 40 + 25 + 45 0 30 + 50 0 0 35 + （ 7） 测区混凝土强度换算值根据附录 1“回弹法测强数据表（部分）”查得 ， 取平均碳化深度为。 回弹仪的维护保养 （ 1） 将弹击杆压入机壳，经弹击后按下按钮锁住机芯 ； 将仪器装入仪器箱，平放在干燥阴凉处。 （ 2） 一般情况下不应随意拆卸仪器或乱弹击，绝对不能在钢板上弹击，否则可能对回弹仪造成不可挽回的损坏 ， 以免影响仪器使用寿命和损失精度。 钢筋探测仪 探测钢筋 钢筋 探测仪 的应用 钢筋的检测是钢筋混凝土 结构非破损检测的一个重要内容。 钢筋探测仪 用于 桥梁、隧道、墙体等混凝土结构工程中钢筋位置、钢筋分布及走向、保护层厚度、钢筋直径的探测；也可对非铁磁性介质中铁磁体（如电线、管线）走向及分布进行探测探测 ，如：  混凝土结构施工质量验收检测；  对在建结构的安全性和耐久性进行评估；  对旧有结构进行评估、改造时对配筋量的检测；  对楼板或墙体内的电缆、水暖管道等分布及走向进行探测。 钢筋 探测仪 的工作原理 目前，国内外所使用的钢筋 探测 检测仪器多为电磁 感应法，即仪器在构件混凝土表面向内部发射电磁波，形成电磁场，混凝土内部的钢筋切割磁感线产生感应电磁场，由于感应电磁场的强度及空间梯度变化与钢筋位置、直径、保护层厚度有关，因此，通过测量感应电磁场的梯度变化，并通过分析处理，就能确定钢筋位置、保护层厚度和钢筋直径等参数。 Profometer5+钢筋探测仪 的操作步骤 （ 1） 按下开启 /关闭（ ON/OFF）键。 指示器中简要显示了以下数据：  扫描仪型号（ S型或SCANLOG型）  扫描仪序列号  已安装的软件版本  是否可自动自检  不同黑度的电池标志表示电 池状态 （ 2） 主机装有用户导航菜单。 请遵守显示范围内的说明。 按下菜单（ MENU）键，显示主菜单：  钢筋直径：设置混凝土构件中的钢筋尺寸可以确保混凝土保护层读数的精确度。 建议默认钢筋直径为 16毫米或 5。 图 54 Profometer5+钢筋探测仪 图 55 主菜单  对象编号：测量值可以存储在对象编号下，下列数字会根据测量功能自动设为六位数字的对象编号中的第一位数字： 1为测量统计值 2为扫描钢筋 3为栅格测量 基本设置：选择 mm，则钢筋直径设置值可选择毫米，测量结果将以公制单位显示。 警告 !如果将毫米与英寸互换，现有的测量和存储的数据值将发生错误。 为避免测量结果出现混乱，用户转换单位之后必须清空内存。 双层校准模式仅限于公制单位。 其他参数设置请见附录 2 “ Profometer5+钢筋探测仪 的 使用说明 ”。 图 56 测量结果显示统计数据 （ 3） 复位 ： 将探头拿在空中，按下开始 /复位键。 显示屏上的信号条显示操作进度。 信号条消失并显示 0之前不应移动探头。 （ 4） 测量 ： 从一个起始位置开始沿 另 一个方向移动探头。 注意定位辅助项：当前混凝土保护层、信号条、（短促的 ）蜂鸣，。